一、当代植物营养与施肥技术的计算机模拟研究及展望（论文文献综述）
陈杨[1]（2021）在《有效积温与夏玉米生长发育和氮磷钾积累定量化研究》文中研究说明探明有效积温与不同氮磷钾处理作物生长发育和养分积累定量化关系,为利用有效积温等气象因子建立作物营养的养分调控机制提供理论基础,有助于实现现代农业作物的精准管理。本文以夏玉米为研究对象,在精细的时间尺度上,研究了不同氮磷钾施肥水平下夏玉米生长动态指标（叶龄指数、株高、叶面积指数和干物质积累量）和养分积累动态指标（氮素积累量、磷素积累量、钾素积累量）的差异性,并模拟了基于有效积温的夏玉米生长指标和养分积累的动态模型,定量分析了不同施肥水平下方程各项特征参数的差异性,利用实测值进行模型检验,对夏玉米生长发育和养分积累起到很好的预测作用。全文主要结论如下:1.当适量施肥处理为氮肥(N 180 kg·hm-2)、磷肥(P2O590 kg·hm-2)、钾肥(K2O 90 kg·hm-2),随氮、磷、钾施肥量的增加,夏玉米株高、叶面积、地上部干物质积累量和磷素、钾素积累量增长曲线呈抛物线性变化,均以适量施肥处理最大。过量50%氮肥与适量氮肥相比,夏玉米穗部干物质积累量和氮素积累量仍存在增加的趋势,但未达到显着差异。2.在一定有效积温条件下,夏玉米叶龄指数、株高和叶面积指数变化趋势基本一致,整体呈现前期缓慢增加、中期快速增长、后期逐渐平稳的趋势,使用Logistic模型具有更好的模拟效果和生物学意义,拟合度R2在0.98以上;穗部和地上部干物质积累量、氮素和磷素积累量变化趋势基本一致,整体呈现前期缓慢增加、中期快速增长、后期减速增长的趋势,均采用Gompertz模型具有更好的模拟效果和生物学意义,拟合度R2在0.97以上;年际间钾素积累规律相比氮素和磷素存在较大差异,前期仍遵循S型曲线变化,但后期总积累量有所降低,总体来看,夏玉米钾素积累量使用Logistic模型具有更好的模拟效果,拟合度R2在0.96以上。3.不同氮磷钾施肥水平下夏玉米生长发育指标和养分积累指标的增长速率均表现为“单峰曲线”。夏玉米生长发育和养分积累增长速率的变化与大小与营养条件关系密切,在处理间表现为:适量施肥条件下,各指标增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点,过量施肥处理和减肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点。4.夏玉米播种后养分积累快增期有效积温范围为:氮素（482.31～1489.98℃·d）、磷素（531.28～1723.88℃·d）、钾素（597.41～971.45℃·d）,播种后养分积累最大速率所需积温为:磷素（1127.58℃·d）>氮素（986.15℃·d）>钾素（784.43℃·d）。不施肥处理相比适量施肥处理,夏玉米生长发育指标和养分积累指标达到关键期所需积温（进入快增期所需积温、进入缓增期所需积温、最大增长速率所需积温）明显增加,关键期增长速率（最大增长速率、快增期平均增长速率）明显减小,不同氮磷钾施肥对作物的影响可通过生长发育参数和养分参数进行定量表征。利用有效积温可以很好地模拟不同氮磷钾施肥水平下夏玉米生长发育和养分积累的渐增期、快增期和缓增期,可以用来预测作物长势和最佳施肥时期,具有较强的应用价值。
程奇云[2]（2021）在《蓄水坑灌氮肥管理方式对果园氮素分布利用及果树生长的影响》文中提出水肥的高效利用是农业生产可持续发展的重要内容,不同灌溉方式下水肥耦合作用会对水肥的利用规律及效率产生影响。随着蓄水坑灌技术的推广应用,探寻蓄水坑灌氮肥管方法下水氮分布规律,揭示蓄水坑灌下苹果树氮肥利用机理,对完善蓄水坑灌水肥管理制度具有重要意义。本研究的田间试验在山西农业大学果树研究所果树节水灌溉示范园进行,试验共设置8个试验处理,蓄水坑灌条件下以不同的施肥总量（300kg N/hm2、600kg N/hm2）和施肥时期（花后期、果实膨大期以及花后期和果实膨大期两次施肥）为变量,采用全面试验法设置6组试验组,同时,以蓄水坑灌未施肥和地面灌溉、低施肥量、两次施肥分别设置2组对照组。研究明确了土壤铵态氮、硝态氮的分布规律;分析了果树根系、冠层叶片、树干茎流、苹果产量品质以及不同尺度下苹果树水氮利用效率对水肥管理方法的响应;利用15N稳定同位素示踪技术,探明了土壤中肥料氮素的分布规律、不同年际下果树对肥料氮素的分配利用规律;建立了基于典型人工神经网络和粒子群算法改进人工神经网络的苹果树根系生长预测模型和叶片光合速率模型,并对不同算法下的模型进行对比研究。主要研究结论如下:（1）不同灌溉施肥方式下土壤矿质氮分布规律存在差异。相较于地面灌溉,蓄水坑灌有效促进了铵态氮和硝态氮累积于土壤中层（20-80cm）,减少了土壤表层（0-20cm）铵态氮和100-160cm土层硝态氮的积累,提高尿素的水解速度,减少水解时间。蓄水坑灌下,随着施氮量的增加,土壤剖面（0-160cm）的铵态氮平均值显着增加;而硝态氮平均值则随施氮量的增加先增大后减小,高施氮量并不能持续增加土壤硝态氮含量。施肥时期对土壤铵态氮和硝态氮的绝对含量存在显着影响,果实膨大期施肥显着增加了土壤中铵态氮和硝态氮的全生育期平均含量。与一次施肥相比,两次施肥增加了土壤铵态氮和硝态氮绝对含量。（2）灌溉施肥方式的改变会引起苹果树生理生长的变化。相较于地面灌溉,蓄水坑灌可以促进苹果树根系以及苹果树冠层、叶片的生长,同时蓄水坑灌条件下的茎流量日变化规律存在显着的出峰现象,且峰值较高。随着施肥总量的增加,除叶绿素外,根系和冠层、叶片各项指标,以及树干茎流值均呈现先增大后减小的规律,在本试验中,低施肥量（300kg N/hm2）为最适根系及冠层叶片生长的施肥量。不同施肥时期下,果树生长的侧重略有不同,相对于膨大期施肥,花后期施肥处理的冠层和叶片各指标数值,以及树干茎流量均较大,而根长密度增量（ΔRLD）和根表面积密度增量（ΔRSAD）较小。在保持施肥总量一致的情况下,两次施肥可以促使苹果树冠层和叶片各指标小幅增长,而根长密度、根表面积密度和树干茎流量则出现显着增长。（3）利用15N稳定同位素示踪技术研究不同年份肥料氮素在土壤、果树各器官中的分布利用规律。结果表明,蓄水坑灌可以有效促使肥料氮素深入土壤中层（40-100cm）,减少表层和深层肥料氮素的累积;不同施肥量条件下肥料氮素均主要集中于土壤中层（40-100cm）,而高施氮量条件下不同土层分布量的差异则相对较小;不同施肥时期条件下肥料氮素的分布规律类似,主要集中于土壤浅层（0-40cm）和中层（40-100cm）,而果实膨大期施肥条件下,土壤浅层（0-40cm）和中层（40-100cm）肥料氮素含量相对较高;不同施肥管理方式下,翌年肥料氮素的分布存在显着差异,整体而言,在高施肥量并采用两次施肥的施肥方式下肥料氮素在第二年残留最多,而低施肥量并采用两次施肥和低施肥量花后期施肥的方式下肥料氮素的残留最小。试验条件下,苹果树叶片和果实主要利用上一年的肥料氮素,而苹果树根系主要利用的肥料氮素与施肥时期和施肥量相关,生育初期施肥和低施肥量有利于根系对当年肥料氮素的吸收。叶片对当年肥料的吸收程度是逐月增大的,而对上一年肥料氮素的吸收程度则相反。苹果各器官间对当年肥料氮素的分配为:根系>果实>叶片;而对上年肥料氮素的分配则为:果实>根系>叶片。在全部处理中,两次施肥可以促使肥料氮素相对更平均的分配于各器官中。（4）明确了灌溉施肥管理方式对苹果树水肥利用效率的影响。在相同施肥条件下,蓄水坑灌显着提高了叶片瞬时水分利用效率、产量水平的水分利用效率和氮素农学利用效率;而低施肥量下,叶片瞬时水分利用效率和氮素农学利用效率较高。然而,施肥量的变化对产量水平的水分利用效率影响并不显着。相较于单次施肥,两次施肥的方式可以显着提高叶片瞬时水分利用效率、产量水平的水分利用效率和氮素农学利用效率。（5）建立了基于典型人工神经网络和粒子群算法改进的人工神经网络的苹果树根系生长预测模型和叶片光合速率模型,并对不同算法下的模型进行对比研究。研究发现,相对于典型人工神经网络模型（BP）,经过粒子群算法改进的人工神经网络模型（PSO-BP）可以有效提高模拟精度,降低模拟误差。在根系生长模型中,PSO-BP模型的平均绝对百分误差（MAPE）和均方根误差（RMSE）分别降低34%和22.51;在叶片光合速率模型中,PSO-BP模型的平均绝对百分误差（MAPE）和均方根误差（RMSE）分别降低1.6%和0.268。
许晨阳[3]（2021）在《养分专家系统指导河北梨园优化施肥的研究》文中指出我国梨树的栽培面积和产量都稳居世界首位,2018年分别达到94万公顷和1640万吨,是世界梨果产业的重要支撑。但目前我国梨果单产水平刚达到世界平均水平,而单位面积化肥施用却是世界平均用量的三倍。我国梨园普遍存在施肥过量、比例失调以及肥料利用率低等问题,长此以往不仅增加了农民的经济负担,也影响了环境的持续发展,因此迫切需要一种科学高效的梨推荐施肥方法指导我国梨园生产。本研究以河北省梨园多年多点的田间试验和文献数据为基础,利用QUEFTS（Quantitative evaluation of the fertility of tropical soils）模型分析梨树养分需求特征并研究了土壤基础养分供应、产量反应和农学效率等特征,并以此为基础构建了基于产量反应和农学效率的梨养分推荐施肥方法和梨养分专家系统（Nutrient Expert,简称NE）。研究通过3个施肥处理（养分专家系统,NE:nutrient expert;当地农技部门测土配方施肥,ST:soil test;农民习惯施肥,FP:farmers practice）和4个氮水平试验（NE:养分专家系统推荐量;NE-15%N和NE-25%N:NE基础上减少施用15%和25%氮素;NE-N:NE处理基础上不施氮肥）,研究3年间不同施肥处理之间的叶片、果实以及土壤的养分含量年周期的变化,分析处理之间的经济效益、肥料利用率以及果实的产量和品质,以此验证养分专家系统在田间试验中的可行性以及推荐施肥的准确性,期望试验结果用于指导梨园高效生产。主要研究结果如下:（1）田间数据表明,梨果平均鲜重产量为32.0t/hm2,变幅为16.5～53.0t/hm2。梨树当年生部位氮吸收量的平均值为74.3kg/hm2,变化范围为32.7～132.3kg/hm2。梨当年生部位中氮含量最高的是叶片（26.6g/kg）,其次是枝条（12.3g/kg）,果实最低（5.8g/kg）;磷含量最高的是果实（2.0g/kg）,其次是枝条（1.5g/kg）,叶片最低（1.2g/kg）;钾含量最高的是叶片（3.3g/kg）,其次是果实（2.5g/kg）,枝条最低（1.2g/kg）。从总量来看,氮含量和钾含量大约是磷含量的4倍,所以氮素和钾素是梨养分推荐和限量的重点。利用QUEFTS模型拟合的直线部分,即目标产量在产量潜力的60%～70%范围以内时,生产1吨梨果当年新生部位N、P和K养分需求分别为2.1、0.5和2.1kg,对应的最佳养分内在效率分别为475kg/kg N、2204kg/kg P和466kg/kg K。梨可获得产量与农户产量的产量差的平均值为5.7t/hm2,其中氮、磷和钾的平均产量反应分别为13.3t/hm2、12.6t/hm2和12.0t/hm2。梨的产量反应和农学效率呈现显着正相关。（2）田间优化施肥试验证明,NE处理能达到减肥增效目的。与FP处理相比,NE处理的氮磷钾肥的减少幅度分别为36%、28%和58%。NE较FP处理显着提高了肥料利用率。与FP处理相比,其2017、2018年和2019年的氮肥农学效率（AE-N,agronomic efficiency of nitrogen）分别提高了10.62、14.91和15.76kg/kg,其偏生产力（PFP-N,partial fertilizer productivity of nitrogen）提高了35.54、33.21和40.82kg/kg;其2017、2018年和2019年的磷肥农学效率（AE-P）和偏生产力（PFP-P）分别提高了15.31、21.51、23.03kg/kg和41.17、39.32、46.13kg/kg;其2017、2018年和2019年的钾肥农学效率（AE-K）分别提高了20.47、24.79和26.95kg/kg。其偏生产力（PFP-K）提高了84.12、82.11和64.21kg/kg。（3）NE处理能显着提高产量及经济效益,与FP和ST处理相比,产量分别提高16%～27%和10%～15%;经济效益分别提高17%～29%和11%～16%。与FP和ST处理相比,虽然NE处理肥料用量降低,但是其叶片和果实的养分含量并没有显着减少。2019年叶片和果实的钾含量NE处理显着高于FP、ST处理。果实品质指标中,NE处理的可溶糖显着高于FP和ST处理,可滴定酸、可溶性固形物、固酸比和维生素C等含量则无显着差异。（4）不同氮水平试验中,随着施氮量的减少,土壤、叶片和果实中的养分含量整体呈现略微下降趋势,其中CK处理最低,NE处理含量最高。果实品质指标中,NE和NE-15%N处理的可溶性糖三年来整体高于其它处理,其它指标则无明显差异,其中CK处理的各项果实品质均不如其它四个处理。随着NE处理施氮量的减少,肥料利用率也在降低。NE处理相比于NE-15%处理,三年农学效率分别提高8.90、13.20和13.58kg/kg,偏生产力分别提高2.78、7.68和7.41kg/kg;NE处理相比于NE-25%处理,三年农学效率分别提高11.37、10.74和15.43kg/kg,偏生产力两个处理互有高低,差异较小。（5）梨树年周期养分含量总体呈现逐渐降低的趋势,成熟期的养分含量最低;梨树树体中的氮磷钾养分优先分配给叶片,其次是果实;梨园深层土壤（20～50cm）的pH值高于表层土壤（0～20cm）;梨园土壤的氮磷钾养分随着土壤深度增加而表现为下降趋势。上述研究结果表明,跟农民习惯（FP）和测土配方（ST）施肥相比,养分专家（NE）推荐施肥不但能够显着提高肥料N、P和K养分利用率、而且能够增加梨果产量、品质及经济效益,推荐其用于指导河北省黄冠梨梨园高产优质种植。
朱浩宇[4]（2021）在《小区和流域尺度氮磷流失的年际变化特征 ——以三峡库区紫色土为例》文中指出紫色土是三峡库区主要的农业土壤类型,紫色土旱坡地占三峡库区耕地总面积的80%左右,库区坡度较大,降雨量丰富且暴雨集中,表层土壤发育较快,导致库区紫色土土壤侵蚀较为严重,尤其库区暴雨集中,更是加剧紫色土水土流失状况。由于三峡库区人多地少,垦殖指数及复种指数较高,农业经济发展相对滞后,坡耕地占比大,机械化程度较低,粮食安全形势严峻。近年来,随着城市快速扩张,耕地面积不断减少,大量依赖水肥投入来缓解粮食供应压力,直接导致农业投入增加,造成土壤酸化,资源浪费,土壤微生物活性变弱,土壤养分失调,重金属活性增加以及水体富营养化等潜在危害,严重影响紫色土的生产和生态功能。因此,研究合理的施肥措施来降低土壤养分流失和提高作物产量,对三峡库区农业面源污染防控及农业绿色发展具有重要意义。目前国内外关于土壤养分流失及防控技术的研究取得了较多的研究进展。但化肥减量配施生物炭和秸秆覆盖对土壤地表径流和壤中流的影响及氮磷养分年际流失通量的变化特征还不十分清楚。因此,本试验通过田间小区试验,连续三年（2017年10月至2020年10月）在15°坡度下设置不施肥（CK处理）、常规施肥、优化施肥、化肥减量配施生物炭、化肥减量配施秸秆覆盖五种处理,分别记CK处理、常规处理、优化处理、生物炭处理和秸秆处理,探究不同施肥处理下三峡库区紫色土旱坡地在小区尺度下的径流中氮素迁移年际变化特征,旨在为库区农田土壤氮磷流失防控提供理论依据。同时对三峡库区石盘丘小流域2017年11月到2020年11月期间小流域出口断面的水质进行连续性监测,以期掌握小流域内不同土地利用方式下地表径流氮磷流失年际变化特征及流失量,为库区面源污染的评价及防治提供科学依据。主要结果如下:（1）2018-2020年间不同施肥处理地表径流总产流量CK处理最高（13872.22 L）,秸秆覆盖处理最低（2967.11 L）,其中化肥减量秸秆覆盖处理降低地表径流的效果最显着,化肥减量配施生物炭处理总产流量与常规处理基本一致,但较优化处理提高了18.16%,且在2020年各施肥处理地表径流产流量较2018年和2019年均显着下降;2018-2020年间各施肥处理的壤中流总产流量大小顺序为:生物炭>优化处理>秸秆覆盖>常规处理>CK处理。其中,秸秆覆盖壤中流产流量较常规处理和优化处理提高了20.42%和12.13%。且在2020年各施肥处理较前2年均提高了壤中流产流量,其中秸秆覆盖提高较为明显;另外,秸秆覆盖可以降低地表径流的产沙量,而生物炭则增加地表径流的产沙量。（2）壤中流是土壤全氮流失的主要途径。在地表径流中,2018年和2019年全氮流失通量远高于2020年流失通量,在2018年和2019年颗粒态氮是地表径流主要流失途径,而在2020年颗粒态氮流失量和流失能力减弱;在壤中流中,土壤全氮流失通量远高于地表径流。2018-2020年不同施肥处理下硝态氮总流失通量与全氮总流失通量的比例均超过50%,秸秆覆盖的比例达到最高,为69.21%,其次为优化处理,为62.28%。而颗粒态氮与全氮的总流失通量的比例均不超过10%,且秸秆覆盖可以有效降低颗粒态氮在地表径流的流失,但在壤中流和全氮流失总量中硝态氮是氮素流失的关键因素。（3）地表径流各形态磷素的流失主要以颗粒态磷流失为主,其中颗粒态磷流失通量在2018-2020年与总磷的比例均超过50%,且2020年各形态磷流失通量均表现为较低的水平。对于正磷酸盐,在2020年常规处理的流失通量表现为最低,而2018年的常规处理流失通量最高。颗粒态磷是地表磷素流失的关键因素,秸秆覆盖可以有效的减少地表径流各磷素的流失,而生物炭则可以增加地表径流磷素的流失。整个试验期内,地表径流和壤中流的径流全磷的流失通量呈现逐年上升的趋势,在2018年和2019年颗粒态磷是磷素流失的主要流失途径,颗粒态磷流失通量与全磷的比例最高达到69.43%,但2020年壤中流是磷素流失的主要途径,颗粒态磷所占的比例最高只有3.22%。（4）2018-2020年各施肥处理的油菜、玉米产量均显着高于CK处理,除CK处理外各处理之间并无显着差异性,说明化肥减量配施生物炭和秸秆覆盖不会显着降低油菜和玉米的产量,过量施肥并不能显着显着提高作物产量,适量的减量施肥或配施生物炭和秸秆覆盖可以提高产量。其中,2018-2020年油菜总产量为常规处理>优化处理>秸秆覆盖>生物炭处理>CK处理,2018-2020年玉米总产量为优化处理>常规处理>秸秆覆盖>生物炭处理>CK处理。在2018-2020年,化肥减量配施生物炭和秸秆较单施化肥可以提高土壤各形态氮素含量。生物炭处理和秸秆覆盖土壤全氮年平均含量均显着高于常规处理。秸秆覆盖土壤碱解氮年平均含量表现最高,生物炭处理次之,优化处理最低。常规处理、生物炭处理和秸秆覆盖之间土壤硝态氮年平均含量并无显着差异性,并显着高于CK处理的土壤硝态氮年平均含量。化肥减量配施秸秆和生物炭可以较不施肥及单施化肥能有效地维持甚至提高土壤磷素的含量。秸秆土壤全磷年平均含量最高,为0.702 g·kg-1,常规处理、优化处理和生物炭处理略低于秸秆覆盖。不同施肥处理土壤有效磷的年平均含量从大到小依次为秸秆覆盖、生物炭处理、常规处理、优化处理和CK处理。（5）石盘丘小流域各形态氮素月平均流失浓度较高的月份主要集中在小流域作物施肥季和收获期,其中在全氮、硝态氮和铵态氮月平均流失浓度最高的月份均出现在2019年9月份,分别为5.534 mg·L-1、4.216 mg·L-1和0.346 mg·L-1。铵态氮全氮、硝态氮和铵态氮年平均排放浓度均呈现上升后降低的趋势,均在2019年份年均排放浓度达到最高。全氮与硝态氮和铵态氮均表现极显着相关（P<0.01）。全氮流失通量在2019年最高,2020年最低。各形态磷素排放浓度范围由大到小顺序分别为:总磷、颗粒态氮、可溶性总磷和正磷酸盐。总磷、可溶性总磷和正磷酸盐年平均流失浓度均在2019年表现最低,颗粒态氮月均排放浓度在2017年11月平均排放浓度最高,是2018年平均排放浓度的3.30倍。总磷流失通量在2019年最高,分别是2018年和2020年的1.11倍和1.13倍。小流域可溶性总磷流失通量远高于其他形态磷的流失通量。可见,在小流域可溶性总磷是磷素流失的重要因素。从小区产流产沙、土壤氮磷养分流失特征及作物产量、土壤养分方面综合考虑,化肥减量配施秸秆覆盖是最佳的施肥处理。同时在小流域中应采用合理施肥方式和土地利用类型,减少小流域氮磷养分的输出。
王婷[5]（2020）在《陇东旱塬黑垆土长期施肥对春玉米-冬小麦轮作产量、土壤质量及微生物的影响》文中进行了进一步梳理探讨陇东旱塬黑垆土春玉米-冬小麦轮作下“降水-产量-土壤质量-土壤微生物”对长期不同施肥的响应及其影响机制,对指导旱作农田水肥资源高效利用、土壤地力优化管理和作物生产力持续提高具有重要意义。本文基于始建于1979年的甘肃平凉黑垆土春玉米-冬小麦轮作长期肥料定位试验,以不施肥（CK）、单施化学氮肥（N）、氮磷化肥配施（NP）、氮磷化肥配施秸秆（SNP）、单施有机肥（M）和氮磷化肥配施有机肥（MNP）6个处理为研究对象,结合历史同期气象数据和长期定位监测资料,于2015-2017年开展了如下研究:（1）分析了长期不同施肥下春玉米—冬小麦轮作的产量和水肥效应,揭示了降水-施肥-产量之间的关系;（2）引入DSSAT-CERES-Wheat模型,评价了长期不同施肥土壤基础地力及其贡献率演变特征,揭示了土壤基础地力贡献率与土壤肥力因子之间的关系;（3）分析了长期不同施肥土壤物理、化学和生物学性状演变特征,采用最小数据集综合评价了长期施肥的土壤质量;（4）应用Illumina Miseq和Roche 454 GS FLX Titanium System高通量测序平台,研究了长期施肥条件下土壤细菌、古菌群落特征和氨氧化菌及其关键功能基因特征,揭示了影响土壤微生物群落特征的主导土壤肥力因子。全文主要结论如下:（1）在陇东旱塬地区农田长期进行冬小麦-春玉米轮作,有机肥或秸秆与氮磷配施显着提高了作物在干旱年、平水年和丰水年作物产量、肥料贡献率、降水利用效率和水分利用效率。与单施氮肥相比,冬小麦分别增产140%～151%、113%～174%和70.6%～102%;春玉米分别增产69.5%～99.9%、91.1～104%和105%～127%;干旱年,冬小麦肥料贡献率、降水利用效率和水分利用效率分别增加197%～204%、153%～165%和81%～82%,春玉米分别增加172～217%、71%～99%和77%～118%。平水年,冬小麦肥料贡献率、降水利用效率和水分利用效率分别增加749%～843%、118%～180%和152%～227%,春玉米分别增加1451～1543%、91%～104%和104%～91%。丰水年,冬小麦肥料贡献率、降水利用效率和水分利用效率分别增加84%～520%、73%～105%和57%～109%,春玉米分别增加40～44%、104%～125%和136%～158%。年际间降水变化是影响产量稳定性和可持续性的主要因子。有机肥或秸秆与氮磷配施显着增加了冬小麦在干旱年、平水年和丰水年产量稳定性和可持续性,而玉米产量稳定性和可持续性随着降雨增加而提高。（2）在陇东旱塬地区农田长期进行冬小麦-春玉米轮作,长期不同施肥处理的土壤基础地力及其贡献率均随时间呈波动上升趋势。长期不施肥和单施氮土壤基础地力分别以年0.23%和3.03%的年递增率显着下降,而单施有机肥或有机肥与化肥配施土壤基础地力分别以2.7%和3.82%的年递增率显着增加,秸秆与化肥配施土壤基础地力上升趋势不显着。有机肥或秸秆与化肥相结合的土壤基础地力贡献率显着高于单施氮肥,单施有机肥和化肥配施。土壤有机碳含量是导致土壤基础地力提升的关键土壤肥力因子。（3）在陇东旱塬地区农田长期进行冬小麦-春玉米轮作,秸秆/有机肥与化肥配施是补充土壤养分库、增强土壤生物肥力和提高土壤质量的重要措施。与试验初相比,单施氮肥或有机肥、秸秆氮磷配施和有机无机配施均显着降低了土壤容重（1.5～10.8%）和土壤微团聚体比例（40.7～56.8%）。单施氮肥、氮磷配施和秸秆氮磷配施增加了土壤p H（0.04～1.54%）,而有机无机配施降低了土壤p H（0.5%）。秸秆/有机肥与化肥配施显着提高了土壤有机碳（40.0～108.7%）、全氮（0～55.3%）、全磷（20.0～59.3%）、碱解氮（34.4～103.3%）、速效磷（106.3～561.5%）和速效钾（145.0～206.7%）含量。与1989年相比,秸秆/有机肥与化肥配施显着提高了土壤脲酶（8.2～47.5%）、土壤蔗糖酶（16.1～62.7%）和土壤碱性磷酸酶（12.0～65.5%）活性。连续施肥39年后,有机肥与化肥配施显着提高了微生物碳（20.9～199.2%）和氮（18.5～259.0%）含量。基于土壤质量线性评分模型计算所得土壤质量指数大小依次为MNP（0.66）>M（0.57）>SNP（0.49）>NP（0.30）>N（0.27）>CK（0.19）。（4）土壤细菌共38门、157纲、297目、541科和1062属,变形菌门（Proteobacteria）与厚壁菌门（Firmicutes）是冬小麦播种前、开花期和收获后所有处理共有的优势菌门,其平均相对丰度分别为33.8%与31.9%、39.4%与17.3%和19.5%与57.5%。杆状菌属（Bacillus）、未鉴定出（Other）和乳球菌属（Lactococcus）是冬小麦播种前、开花期和收获后各施肥处理共有优势菌属,其平均相对丰度分别为18.3%,10.7%与8.2%、39.4%,20.6%与4.8%和36.0%,12.5%与15.8%。播种前,长期有机肥或秸秆与化肥配施土壤细菌的丰度、多样性和均匀性显着高于不施肥、单施有机肥和氮磷配施,但在开花期和收获期土壤细菌丰度、多样性和均匀性显着降低。土壤速效钾和铵态氮含量显着影响播种前土壤细菌组成。（5）土壤古菌共5门、23纲、40目、47科和57属,广古菌门（Euryarchaeota）和奇古菌门（Thaumarchaeota）是冬小麦播种前、开花期和收获后所有处理共有的优势菌门,其平均相对丰度分别为26.3%与71.5%、21.2%与77.3%和57.1%与41.0%。未鉴定出古菌属（Other）和未培养古菌属（uncultured＿archaeon）是冬小麦播种前、开花期和收获后各施肥处理共有优势菌属,其平均相对丰度分别为70.6%与24.1%、76.6%与20.0%和41.6%与52.2%。长期单施氮肥或有机肥,氮磷配施或添加秸秆的土壤古菌丰度播前均显着高于不施肥和有机肥化肥配施,而在开花期和收获期土壤古菌丰度均显着降低。长期有机肥化肥配施对播前土壤古菌丰度无显着影响,而所有处理收获期古菌多样性和均匀性均显着增加。土壤p H和速效钾含量显着影响开花期土壤古菌组成。（6）长期不同施肥显着影响土壤氨氧化细菌多样性,而对土壤氨氧化古菌影响并不显着。耕层古菌arch-amo A基因丰度明显大于细菌amo A基因丰度（1～15倍）,arch-amo A丰度与土壤全氮和碱解氮显着相关,而amo A丰度则与氮素各个组分无显着相关性。作物生长期和施肥对细菌的氨氧化功能群落影响较大,而对古菌影响较小。综上所述,在陇东旱塬地区农田长期进行冬小麦-春玉米轮作,并氮磷合理配施添加秸秆及有机肥是保障该地区农田生产力可持续的有效措施。陇东旱塬长期氮磷与秸秆或有机肥配施显着提高了作物产量、产量稳定性和可持续性,增加了肥料对产量的贡献率,降水利用效率和水分利用效率。然而,不同降水年型下应进一步优化施肥策略以获得更高产量。研究证明,长期氮磷与秸秆或有机肥配施显着增加了土壤养分库,提高了土壤质量,最终增加了土壤基础地力对作物的增产贡献。另一方面长期不同施肥影响了土壤p H,速效钾、铵态氮和硝态氮等土壤肥力因子变化,而这些因子决定着土壤细菌、古菌和氨氧化菌的组成变化。
邓莹[6]（2021）在《基于叶片颜色特征的毛竹林营养诊断研究》文中研究说明通过传统方式测定叶绿素含量来诊断植物营养状况,工作量大且繁琐复杂,运用现代科技手段无论是光谱仪还是叶绿素仪进行测定,也均需要昂贵仪器设备,生产实践上很难得到推广,本论文针对这一问题研究了基于数字图像处理技术的植物营养诊断方法。实验选择大田环境下的一年生毛竹成熟叶片作为研究对象,试验设置在遂昌县不同营养水平的毛竹林,利用目前广泛使用的手机设备（以华为P30为例）对毛竹叶片进行图像获取,通过构建叶片颜色特征与叶绿素含量之间的回归模型,利用颜色特征进行判别分析,以此对不同营养水平的毛竹林进行区分,主要研究结果如下:（1）毛竹颜色特征的提取一般直接拍摄叶片会受到图片清晰度、太阳高度角以及拍摄参数的影响,本文在大量研究的基础上,（以华为P30为例）明确了拍摄高度为距叶片80CM,拍摄参数为:ISO（感光度）值100～125,S（快门速度）固定为1/60,f（焦距）为27mm,WB（白平衡）选择自动模式（AWB）,拍摄时间为9.30am—15.00pm（晴朗无风）,拍摄背景为黑色等;从获取的图像质量看来,图片清晰噪点低、目标区域干扰少,降低了后期图像处理的难度,减少了机器运算的时间,同时也为相关研究工作提供了一个重要的技术参考;由于在自然光照条件下获取的毛竹叶片图像容易出现光照不均和阴影的影响,本研究采用了对提取的R、G、B均值进行归一化的方法在数学意义上去除了光照和阴影的影响,并将其进行数学变换,提高了颜色特征与叶绿素含量的相关性。（2）毛竹叶片叶绿素含量模型构建以叶片颜色特征参数与叶绿素含量之间的相关模型构建,结果表明,颜色特征参数2r-g-b、r、r/（g+b）与Chla+Chlb（叶绿素a+叶绿素b）相关性较大,颜色特征参数2r-g-b、r/（g+b）、g/r、g-r、R与Chla（叶绿素a）相关性较大,颜色特征参数2r-g-b、r/（g+b）、r、r-b与Chlb（叶绿素b）相关性较大,以优选的上述颜色特征与叶绿素含量构建一元线性回归模型和多元线性回归模型,经过模型验证,筛选出的三个多元线性回归模型平均相对误差介于7%～13.4%,决定系数R2为0.4341～0.7905,能较好的对叶绿素含量进行估测。（3）毛竹林不同营养水平的判别模型构建通过逐步判别分析逐步保留用于建模的颜色特征参数g、b、2r-g-b、b/g,再利用Fisher典则判别分析建立三个判别分类函数,Y1=362305.125x1-51373.028x2+57480.102x3+154281.990x4-111584.072,Y2=365571.599x1-54422.623x2+57838.793x3+156729.692x4-113476.440,Y3=365464.460x1-54728.946x2+57689.673x3+156812.614x4-113394.292,运用刀切法和回代估计法对模型进行验证,判别正确率均为100%,能较好的对不同营养水平的毛竹林地进行判别区分。
温翔宇[7]（2020）在《高地隙变量配混施肥装置仿真优化与试验研究》文中研究指明田间管理作业是我国农业机械化生产的重要环节之一,目前我国在高杆作物田间管理环节装备缺乏、功能单一,传统的作业装备存在地隙较低,难以在作物生长的中后期进地作业,制约了田间管理水平的提升,成为全程机械化发展的短板之一。采用高地隙作业装置可有效解决上述问题,本文针对高杆作物中后期的追肥问题,设计了与高地隙底盘配套的精量配混施肥装置,该装置采用侧深施肥的策略,将氮磷钾三种肥料按需求实时配比后,排施至作物根系附近的土壤中,提高肥料利用率;为适配宽幅、高效的作业需求,同时避免肥箱过长造成高地隙底盘重心不稳,采用气力集排式施肥方案。本文对集排式施肥装置关键部件进行设计,通过理论分析、计算机仿真分析和试验研究等方法和手段,研究关键部件作业质量影响规律,最后集成关键部件对精量配混施肥装置进行整机试制。本文的研究内容主要包括以下几个方面:（1）颗粒肥料离散元仿真摩擦因数标定方法研究应用离散元法分析离散物料与农机执行机构的交互作用,可以取得试验研究无法得到的颗粒运动信息,目前对于颗粒物料的参数标定方法多多采用单一方法来标定多个接触参数,导致仿真与试验结果存在较大误差,针对上述问题,对分体圆筒法、倾斜法、抽板法和斜面法4种颗粒特性测试方法进行Plackett-Burman多因素显着性筛选试验,试验方差分析结果表明,不同的测试方法影响测量结果的显着因素与因素显着程度。根据分体圆简法、倾斜法和斜面法的方差分析结果,提出一种基于颗粒物料整体特性的摩擦因数标定方法,将仿真试验与真实试验相结合,依次标定出尿素颗粒与PVC材料间静摩擦因数为0.41,颗粒间静摩擦因数为0.36,颗粒间滚动摩擦因数为0.15。将所标定的摩擦因数采用无底圆筒法进行验证试验,休止角仿真试验结果为30.57o,真实试验结果为31.74o,相对误差为3.69%,不同含水率下的实际试验休止角与所标定摩擦因数下的仿真休止角相对误差均不大于4.59%,仿真试验结果与真实试验结果无显着差异,验证了所标定摩擦因数的准确性。（2）基于EDEM-Fluent耦合的颗粒肥料悬浮速度测定为提供气力施肥装置的设计参考依据,以大颗粒尿素、磷酸二铵和硫酸钾3种颗粒状化肥为试验对象,通过计算流体动力学和离散元法耦合的方法对物料悬浮速度进行数值模拟,采用Lagrangian模型进行气固两相流耦合仿真,试验结果表明,大颗粒尿素悬浮速度7.21-12.97m/s,磷酸二铵悬浮速度7.68-12.48m/s,硫酸钾悬浮速度11.09-18.15m/s。通过台架试验测定大颗粒尿素悬浮速度6.68-12.48m/s,磷酸二铵悬浮速度7.22-11.96m/s,硫酸钾悬浮速度9.46-17.81m/s,相对误差分别为5.3%、5.1%、7.2%。在颗粒肥料体积分数1%、3.5%、6%、8.5%时,分别测定肥料颗粒群的悬浮速度,结果表明,颗粒群悬浮速度随着体积分数的增加而减小,在不同的颗粒肥料体积分数下,仿真结果与试验结果比值近似为常数,其原因为颗粒球形度对悬浮速度的影响,标定得大颗粒尿素悬浮速度修正系数0.90,磷酸二铵悬浮速度修正系数0.96,硫酸钾悬浮速度修正系数0.84。基于流固耦合的颗粒悬浮速度仿真有较高的准确度,验证了基于EDEM-Fluent气固两相流耦合仿真测定物料悬浮速度方法的可行性。（3）基于离散元法的气力变量配比施肥装置设计为提高肥料利用率,设计变量配比施肥装置,实现氮磷钾3种肥料按需实时配比排施,基于离散元法,分析施肥管倾角对大颗粒尿素、磷酸二铵、硫酸钾输送能力的影响,仿真试验结果表明:施肥管倾角大于50o时,肥料在施肥管中的输送效率满足最大施肥量条件下排肥器的排肥速率,根据经典文丘里管设计方法对风送输肥管进行设计,通过计算流体动力学和离散元法耦合的方法,研究输送气速对施肥量误差的影响,试验发现随着输送气速的增加,排施在目标区域的肥料质量逐渐增加,实际总施肥量与目标总施肥量之间的误差逐渐减小,同时大颗粒尿素、磷酸二铵、硫酸钾的施肥误差均逐渐减小,但当输送气速大于30m/s时,硫酸钾施肥误差逐渐增大,并且总施肥量误差降低效果并不显着,因此,输送气速30m/s为最经济风速。对气力变量配比施肥装置进行样机试制,并进行田间验证试验,试验结果表明:单一肥料施肥量误差控制在5.33%以内,总施肥量误差不超过4.66%,3种肥料混合均匀度均大于94.4%。（4）颗粒肥料质量流量传感器的设计与试验基于静电感应原理,设计了固体颗粒肥料质量流量传感器,由于肥料颗粒与空气、排肥管管壁以及自身之间的摩擦、碰撞,使肥料颗粒携带了电荷,在肥料颗粒下落的过程中,环形电极被其感应出了微弱的等量异号电荷,最后由电流放大电路输出与之相对应的感应电流。以大颗粒尿素、过磷酸钙、氯化钾为研究对象,进行了感应电流与颗粒肥料质量流量的标定研究,并进行了三种肥料检测精度的试验,试验结果显示:三种肥料的平均测量误差分别为3.9%,5.1%,5.9%,误差的标准差分别为5.21,7.98,11.29。统计分析显示,三种肥料的测量误差符合正态分布,其数学期望分别为3.74%,4.93%,5.22%。本文研究的固体颗粒肥料质量流量传感器可以满足固体颗粒肥料质量流量实时检测的需求,并为变量施肥闭环控制的研究提供参考。（5）气力集排式配混施肥装置设计与试验为满足玉米生长中后期的追肥需求,设计一种与高地隙底盘配套使用的精量配混施肥机。采用气力集排式施肥方案,设计抛送式混肥器将变量配比施肥装置排出的氮磷钾3种肥料通过电机驱动叶片旋转进行混合,并输送至内部被设计成锥形结构的肥料分配器。通过计算机流体动力学和离散元耦合法对分配器排肥口倾角、分配器上端波纹管的结构和布置方式进行仿真试验,试验结果显示当排肥口倾角为45o时,其综合性能最优;肥料分配器上端需布置一段长度至少为570mm的垂直波纹管,从而避免了肥料颗粒流因压力差的作用而粘附在管壁上。2019年6月,对该机进行了田间检验,检验结果显示该机的施肥量误差为2%,总施肥量稳定性变异系数为2%,各行排肥量一致性变异系数为3%,施肥装置可满足高杆作物中耕时期的追肥需求。
张微微[8]（2020）在《长期不同施肥下潮土有效磷对磷盈亏的响应关系及差异机制》文中研究指明受施肥量、磷肥种类、磷盈亏、土壤性质等的影响,长期不同施肥处理土壤有效磷含量的变化规律不同。土壤有效磷含量主要受到土壤磷盈亏的影响,且二者呈现显着直线正相关关系。长期施肥一段时间后减少施肥量,土壤累积磷转变为有效磷含量的大小（土壤有效磷效率）发生变化。了解长期施肥过程中减少施肥后土壤有效磷效率发生不同变化的原因,可以为合理施用磷肥提供理论依据。本文以河南郑州潮土为例,比较了长期不同施肥处理（不施磷肥CK,化学氮钾肥NK,化学氮磷钾肥NPK,化学氮磷钾肥配施秸秆NPKS和化学氮磷钾肥配施有机肥NPKM）下有效磷效率变化的差异,运用先进的磷分级方法,从吸附-解吸特征、磷形态和土壤性质三方面,解释土壤有效磷效率产生差异的机理。主要研究结果如下:（1）郑州潮土有效磷含量与土壤磷盈亏呈现极显着直线正相关关系（P<0.01）。土壤每亏缺100 kg ha-1 P,土壤有效磷下降0.1-0.4 mg kg-1。土壤每盈余100 kg ha-11 P（P2O5）,土壤有效磷含量上升的大小顺序为NPKM(5.5 mg kg-1)>NPK(4.8 mg kg-1)>NPKS(3.5 mg kg-1)。与单施化学磷肥、化肥配施秸秆相比,有机肥的施用能够显着提高土壤累积磷的有效性。Mehlich-Al3+是土壤有效磷的主要影响因素,对土壤有效磷效率的解释率高达69.5%（P<0.01）。（2）Langmuir方程能较好的模拟出土壤磷的吸附过程（0.95<R2<1）。施用磷肥能够显着提高土壤磷的吸附饱和度（DPS）,降低磷的最大吸附量（Qm）、吸附能常数（K）、最大缓冲容量（MBC）,NPK和NPKS处理土壤磷吸附解吸参数差异不大。NPKM处理土壤Qm、K和MBC显着低于其它处理,DPS、易解吸磷量（RDP）、解吸率（DPR）显着高于其它处理。MBC,DPR,K,RDP是影响土壤有效磷效率的主要因素,解释率分别为70.1%、15.9%、10.9%、1.8%（P<0.01）。胶体比表面积（S）是影响土壤磷吸附-解吸的主要因素,解释率为77.3%（P<0.01）。有机质通过与胶体比表面积和pH的关系来影响磷的吸附-解吸,从而影响土壤有效磷效率。（3）长期不施磷肥处理下,土壤活性、中活性无机、有机磷（Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi、NaOH-Po）随时间显着下降。长期不施磷肥28年,稳定态无机磷Conc.HCl.Pi和有机磷Conc.HCl.Po含量下降显着。因此认为长期施肥较长时间后,土壤能够利用土壤活性较低的磷形态。（4）施用不同磷肥的处理,NPK和NPKS处理之间,土壤各活性磷形态差异不明显,NPKM处理中各磷形态高于NPK和NPKS处理。长期施用磷肥后,土壤活性、中活性磷（Resin-P、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po）随时间显着上升。有效磷效率最高的NPKM处理下高活性磷形态（Resin-P,NaHCO3-P）和中活性（NaOH-P,Dil.HCl-P）显着高于NPK和NPKS处理。（5）NaOH-Pi是影响土壤有效磷效率的主要因素,对土壤有效磷效率变异的解释率为63.2%（P<0.01）。长期施肥NPK和NPKS处理下,土壤NaOH-Pi含量先上升后下降,与土壤有效磷含量的变化趋势一致,因此认为中活性的NaOH-Pi与高活性磷形态（Resin-P、NaHCO3-Pi）一样,是减少磷肥施入量后作物生长的重要磷源。综上所述,与单施化学磷肥（NPK）相比,化肥配施有机肥（NPKM）能够提高土壤累积磷向有效磷转化的效率,即土壤有效磷效率。NPK和NPKS处理下,土壤性质、磷吸附-解吸特征、磷形态含量差异不大。利用31P核磁共振和同步辐射技术进一步探究分子水平上的磷形态,结合浸提方法（Hedley磷素分级,蒋柏藩-顾益初无机磷分级）的结果发现,不同处理下土壤中活性无机磷含量（Con.HCl-Pi、Ca8-P、正磷酸盐、磷酸三钙）所占总磷比例最高,钙磷是郑州潮土的主要存在形态。长期不施磷肥下,土壤各活性磷形态下降,土壤有效磷效率最低。NPK和NPKS处理下,2003年以前,磷肥投入量较大,高活性磷磷为作物主要磷源,土壤有效磷含量一直升高,土壤有效磷效率较高;2003年以后,磷肥投入量减小,中活性的NaOH-Pi能够转化为高活性磷形态,使土壤有效磷含量不会太低,因此土壤有效磷效率较低。NPKM处理土壤有效磷效率最高的原因是,施用有机肥能提高土壤磷的易解吸量和解吸率,以及高活性、中活性无机磷含量。
张佳佳[9]（2020）在《萝卜养分推荐方法与氮素限量研究》文中研究说明平衡施肥是保障蔬菜优质高产和养分高效的重要措施,建立科学的推荐施肥方法是平衡施肥的关键,然而关于萝卜的推荐施肥方法研究较少。本研究以中国萝卜种植区多年多点的田间试验为基础,利用QUEFTS模型研究萝卜养分需求特征参数,分析土壤基础养分供应、产量反应和农学效率特征。在此基础上结合4R养分管理策略建立基于产量反应和农学效率的萝卜推荐施肥方法及其养分专家系统（Nutrient Expert,简称NE）,并从农学、经济和环境效益方面对NE系统进行了田间验证。同时,在NE系统推荐施氮量基础上实施了五季春秋萝卜氮肥用量定位试验,应用DNDC模型模拟萝卜产量和氮淋失量,运用敏感性分析优化协同农学和环境效应的田间管理措施,提出氮肥施用限量。论文取得的主要进展如下:（1）应用QUEFTS模型研究萝卜养分需求特征参数。收集和汇总了2000-2017年中国萝卜种植区247个萝卜田间试验,在目标产量达到潜在产量的70%范围内,QUEFTS模型模拟的萝卜养分吸收量随肉质根产量的增加呈线性增加。生产一吨肉质根整株N、P和K养分需求量分别为2.15 kg N、0.45 kg P和2.58 kg K,N:P:K比例为4.78:1:5.73,相应的N、P和K养分内在效率分别为465.1、2222.2和387.1 kg/kg。QUEFTS模型模拟生产一吨肉质根,N、P和K移走量分别为1.34 kg N、0.30 kg P和1.93 kg K。当目标产量达到潜在产量的80%时,肉质根所需的N、P和K占整株养分吸收的比例分别为63%、70%和80%。模型验证结果表明,植株养分吸收量模拟值与实测值吻合度较好,QUEFTS模型可用于预估一定目标产量下萝卜的最佳养分需求量。（2）建立基于产量反应和农学效率的萝卜推荐施肥方法和养分专家系统。萝卜种植区N、P和K的土壤基础供应平均分别为118.7、28.2和208.8 kg/ha,产量反应平均分别为17.7、10.4和10.3 t/ha,相对产量平均分别为0.73、0.86和0.85,农学效率平均分别为104.7、105.0和69.5 kg/kg。土壤基础养分供应等级低、中和高对应的产量反应系数N的分别为0.36、0.21和0.11,P的分别0.18、0.12和0.06,K的分别为0.21、0.13和0.06。产量反应与土壤基础养分供应呈显着负指数关系,与相对产量呈显着负线性关系,与农学效率呈显着二次曲线关系。构建了基于产量反应和农学效率的萝卜推荐施肥模型,其中,施氮量=产量反应/农学效率,施磷量或施钾量=作物产量反应需磷或钾量+维持土壤养分平衡部分需磷或钾量-上季磷素或钾素残效。维持土壤平衡所需养分是依据QUEFTS模型预估的最佳养分需求量计算。同时采用计算机软件技术把复杂的推荐施肥模型简化成用户方便使用的推荐施肥养分专家系统。（3）萝卜养分专家系统田间验证。与农民习惯施肥（FP）相比,应用萝卜NE系统显着降低氮、磷和钾肥施用量分别为98 kg N/ha、110 kg P2O5/ha和47 kg K2O/ha,氮素和磷素盈余量分别达105.1 kg N/ha和115.1 kg P2O5/ha,土壤氮素表观损失为110.8 kg N/ha。与当地优化推荐施肥（ST）相比,NE处理显着降低氮肥和磷肥施用量分别为48 kg N/ha和44 kg P2O5/ha。与FP和ST处理相比,NE处理显着增加了萝卜产量,增幅分别达4.2%和4.0%,经济效益分别显着增加了5948和3072元/ha;肥料利用率均显着提高,氮素的农学效率、回收率和偏生产力分别提高了42.4和31.0 kg/kg、11.4和7.0个百分点以及162.9和96.8 kg/kg,磷素的分别提高了67.4和50.9kg/kg、14.1和7.5个百分点以及488.0和327.3 kg/kg,钾素的分别提高了20.3和12.3 kg/kg、11.3和6.3个百分点以及86.9和22.4 kg/kg。NE系统推荐施氮量下,有机肥氮替代30%化肥氮可保证萝卜产量和肥料利用率。（4）萝卜氮素施用限量的DNDC模型模拟。DNDC在模拟萝卜产量、氮素吸收、土壤温度、土壤水分、淋溶水量和氮淋溶方面表现较好。敏感性分析结果表明,萝卜产量和氮淋溶对施氮量和灌水量最敏感,播种日期对秋季萝卜产量影响也较大;优化的田间管理措施包括:氮肥农学和环境施用限量分别为150和180 kg N/ha,最佳灌溉量分别为200 mm（春季）和150 mm（秋季）,最优施氮比例为3/10:4/10:3/10,分别在萝卜播种前基施、莲座期和肉质根膨大中期追施,优化的播种日期为4月初到4月中旬（春季）和7月末到8月初（秋季）。春、秋季萝卜生产中保障水体环境安全的环境可允许最大硝态氮淋失量分别为14.0和20.6 kg N/ha。与农民习惯施肥相比,优化管理措施在维持春、秋季萝卜产量的同时可减施氮肥120-150 kg N/ha,分别节水33.3%和50.0%,对保障水体环境安全的氮淋失量降低范围分别为81.0-88.3和116.0-128.0 kg N/ha,降幅范围均为86.0%-95.0%。环境施氮阈值与萝卜NE系统推荐施氮量基本一致,进一步从环境效益方面验证了其推荐施氮量的合理性。综上所述,基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法在提高萝卜产量和经济效益的同时,还能够减施化肥并减少氮素环境风险,可用于我国萝卜生产中的养分推荐。
李达仁[10]（2020）在《基于深度学习的甜瓜氮营养诊断与需求预测模型研究》文中研究说明为实现植株氮素的实时精准监测,本文以温室网纹甜瓜为研究对象,通过全生育期不同氮素水平处理的基质栽培试验,定量分析了氮素对温室网纹甜瓜生长和品质的动态影响,基于机器学习和深度学习技术分别构建了温室网纹甜瓜植株的氮营养诊断模型,在氮营养诊断的基础上,构建了温室网纹甜瓜临界氮浓度、氮素吸收和氮营养指数模型,为温室网纹甜瓜的精准施氮决策提供了理论和技术基础。研究结论如下:1.氮素水平对温室网纹甜瓜生长过程和品质产生显着性影响。随着氮素水平的升高,甜瓜地上部生物量,果实鲜重、可溶性单糖（葡萄糖、果糖、蔗糖）、有机酸（苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、延胡索酸）、可溶性蛋白、可溶性固形物和Vc,均呈现先增后减的变化趋势。甜瓜茎、叶和果实中的氮浓度与硝态氮含量,则始终随氮素水平的升高而增加。2.利用Plant CV对冠层叶片图像进行表型特征提取,通过单因素方差分析和主成分分析方法对特征参数进行筛选,得到3个主成分作为机器学习模型输入,构建的反向传播神经网络（BPNN）模型R2=0.567,MSE=0.429。基于深度学习技术,构建的卷积神经网络（CNN）模型R2=0.376,MSE=0.628;深度卷积神经网络（DCNN）模型R2=0.686,MSE=0.355;深度卷积神经网络-长短期记忆神经网络（DCNN-LSTM）混合模型R2=0.904,MSE=0.123,具有最高精度,在植株的氮营养诊断上预测结果最佳。该研究结果为温室网纹甜瓜生产中便捷、精准的智能化氮营养诊断提供依据。3.临界氮浓度稀释曲线模型(%(（8）=4.235(2-08（6）.<sup>353)揭示了植株地上部生物量和氮浓度值之间呈幂函数关系,决定系数R2=0.814,同时得到最高和最低氮浓度稀释曲线,决定系数分别为R2=0.808、R2=0.810;氮素吸收模型和氮营养指数模型对网纹甜瓜营养诊断结果基本一致,植株适宜的氮素施用量为始瓜期前4.1 g/株,之后1.3-2.7g/株。该研究结果可为温室网纹甜瓜的氮肥管理决策提供理论依据。
二、当代植物营养与施肥技术的计算机模拟研究及展望（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、当代植物营养与施肥技术的计算机模拟研究及展望（论文提纲范文）
（1）有效积温与夏玉米生长发育和氮磷钾积累定量化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 积温概念及其起源 |
| 1.3 作物生长模型 |
| 1.3.1 作物生长模型的定义与分类 |
| 1.3.2 作物生长模型的作用 |
| 1.4 作物生育指标的模拟研究 |
| 1.4.1 叶龄指数 |
| 1.4.2 株高 |
| 1.4.3 叶面积指数 |
| 1.4.4 地上部干物质积累量 |
| 1.5 作物氮磷钾养分的模拟研究 |
| 1.6 研究内容与技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 试验地概况 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 试验设计 |
| 2.4 测定项目及方法 |
| 2.4.1 植株表观长势指标测定 |
| 2.4.2 植株地上部干物重和养分积累量测定 |
| 2.4.3 气象指标获取 |
| 2.4.4 作物生长模型及其推导 |
| 2.4.5 数据归一化及其模型应用 |
| 2.4.6 模型有效性检验 |
| 2.4.7 数据统计与分析 |
| 第三章 基于有效积温的夏玉米干物质积累量定量模拟和产量分析 |
| 3.1 基于有效积温的夏玉米地上部干物质积累量定量模拟 |
| 3.1.1 不同氮磷钾处理夏玉米地上部干物质积累量随有效积温的动态变化及模型模拟 |
| 3.1.2 夏玉米地上部干物质积累量生长模型的检验 |
| 3.1.3 夏玉米地上部干物质积累量增长速率及特征参数分析 |
| 3.1.4 夏玉米最大地上部干物质积累量与特征参数分析 |
| 3.2 不同氮磷钾施肥夏玉米产量分析及其与穗部干物质积累量相关性 |
| 3.2.1 不同氮磷钾施肥夏玉米产量分析 |
| 3.2.2 夏玉米产量与穗部干物质积累量分析 |
| 3.3 基于有效积温的夏玉米穗部干物质积累量定量模拟 |
| 3.3.1 不同氮磷钾处理夏玉米穗部干物质积累量随有效积温的动态变化及模型模拟 |
| 3.3.2 夏玉米穗部干物质积累量生长模型的检验 |
| 3.3.3 夏玉米穗部干物质积累量增长速率及特征参数分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 不同氮磷钾施肥对夏玉米干物质积累量的影响 |
| 3.4.2 基于有效积温的夏玉米干物质积累量模型 |
| 3.4.3 夏玉米干物质积累量增长曲线及特征参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于有效积温的夏玉米表观长势指标定量模拟 |
| 4.1 基于有效积温的夏玉米叶龄指数定量模拟 |
| 4.1.1 不同氮磷钾处理夏玉米叶龄指数随有效积温的动态变化及模型模拟 |
| 4.1.2 夏玉米叶龄指数生长模型的检验 |
| 4.1.3 夏玉米叶龄指数生长模型的增长速率及特征参数分析 |
| 4.2 基于有效积温的夏玉米株高定量模拟 |
| 4.2.1 不同氮磷钾处理夏玉米株高随有效积温的动态变化及模型模拟 |
| 4.2.2 夏玉米株高生长模型的检验 |
| 4.2.3 夏玉米株高生长模型的增长速率及特征参数分析 |
| 4.3 基于有效积温的夏玉米叶面积指数定量模拟 |
| 4.3.1 不同氮磷钾处理夏玉米叶面积指数随有效积温的动态变化及模型模拟 |
| 4.3.2 夏玉米叶面积指数生长模型的检验 |
| 4.3.3 夏玉米叶面积指数增长速率及特征参数分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 不同氮磷钾施肥对夏玉米各生育指标的影响 |
| 4.4.2 基于有效积温的夏玉米各生长发育指标模型 |
| 4.4.3 夏玉米各指标增长曲线及其特征参数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于有效积温的夏玉米养分积累量定量模拟 |
| 5.1 基于有效积温的夏玉米氮素积累量定量模拟 |
| 5.1.1 不同氮磷钾处理夏玉米氮素积累随有效积温的动态变化及模型模拟 |
| 5.1.2 夏玉米相对氮素积累量生长模型的检验 |
| 5.1.3 夏玉米相对氮素积累量增长速率及特征参数分析 |
| 5.2 基于有效积温的夏玉米磷素积累量定量模拟 |
| 5.2.1 不同氮磷钾处理夏玉米磷素积累随有效积温的动态变化及模型模拟 |
| 5.2.2 夏玉米相对磷素积累量生长模型的检验 |
| 5.2.3 夏玉米相对磷素积累量增长速率及特征参数分析 |
| 5.3 基于有效积温的夏玉米钾素积累量定量模拟 |
| 5.3.1 不同氮磷钾处理夏玉米钾素积累随有效积温的动态变化及模型模拟 |
| 5.3.2 夏玉米相对钾素积累量生长模型的检验 |
| 5.3.3 夏玉米相对钾素积累量增长速率及特征参数分析 |
| 5.4 年际间气象因子对夏玉米生长发育和养分积累的影响 |
| 5.5 讨论 |
| 5.5.1 不同氮磷钾施肥对夏玉米养分积累的影响及其养分积累特性 |
| 5.5.2 基于有效积温的夏玉米养分积累模型 |
| 5.5.3 夏玉米养分积累增长速率与特征参数 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文结论与展望 |
| 6.1 全文结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）蓄水坑灌氮肥管理方式对果园氮素分布利用及果树生长的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 氮肥管理方式研究 |
| 1.2.2 氮稳定同位素在氮分布研究中的应用 |
| 1.2.3 人工神经网络在作物生长预测方面的应用 |
| 1.2.4 蓄水坑灌水肥管理的研究进展 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 试验区概况与试验方案 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 试验设计方案 |
| 2.3 测量项目与方法 |
| 2.3.1 土壤矿质氮及含水率的测定 |
| 2.3.2 植物根系生长指标的测定 |
| 2.3.3 植物地上部分生理指标的测定 |
| 2.3.4 样品~(15)N同位素的测定 |
| 2.3.5 产量及品质的测定 |
| 2.4 试验数据处理与分析 |
| 第三章 水肥管理方式对土壤氮素分布的影响 |
| 3.1 灌溉方式对土壤氮素分布的影响 |
| 3.1.1 灌溉方式对土壤矿质氮分布的影响 |
| 3.1.2 灌溉方式对肥料氮素残留的影响 |
| 3.2 施肥总量对土壤氮素分布的影响 |
| 3.2.1 施肥总量对土壤矿质氮分布的影响 |
| 3.2.2 施肥总量对肥料氮素残留的影响 |
| 3.3 施肥时期对土壤氮素分布的影响 |
| 3.3.1 施肥时期对土壤矿质氮分布的影响 |
| 3.3.2 施肥时期对肥料氮素残留的影响 |
| 3.4 施肥次数对土壤氮素分布的影响 |
| 3.4.1 施肥次数对矿质氮分布的影响 |
| 3.4.2 施肥次数对肥料氮素残留的影响 |
| 3.5 施肥翌年肥料氮素在土壤中的残留 |
| 3.5.1 施肥翌年肥料氮素在土壤中的分布 |
| 3.5.2 施肥翌年土壤中肥料氮素随时间变化规律 |
| 3.6 讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 水肥管理方式对苹果树生长及产量的影响 |
| 4.1 水肥管理方式对苹果树根系生长的影响 |
| 4.1.1 灌溉方式对苹果树根系生长的影响 |
| 4.1.2 施肥总量对苹果树根系生长的影响 |
| 4.1.3 施肥时期及次数对苹果树根系生长的影响 |
| 4.2 水肥管理方式对苹果树冠层及叶片的影响 |
| 4.2.1 灌溉方式对苹果树冠层及叶片的影响 |
| 4.2.2 施肥总量对苹果树冠层及叶片的影响 |
| 4.2.3 施肥时期和次数对苹果树冠层及叶片的影响 |
| 4.3 水肥管理方式对苹果树茎流的影响 |
| 4.3.1 灌溉方式对苹果树茎流的影响 |
| 4.3.2 施肥量对苹果树茎流的影响 |
| 4.3.3 施肥时期和次数对苹果树茎流的影响 |
| 4.4 水肥管理方式对苹果产量品质的影响 |
| 4.4.1 水肥管理方式对苹果产量的影响 |
| 4.4.2 水肥管理方式对苹果品质的影响 |
| 4.5 讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 氮肥分配及水氮利用效率研究 |
| 5.1 苹果树氮素对不同灌溉施肥管理方式的响应及其分配规律研究 |
| 5.1.1 苹果树叶片肥料氮素对灌溉施肥管理方式的响应 |
| 5.1.2 苹果树根系氮素对灌溉施肥管理方式的响应 |
| 5.1.3 果实氮素对灌溉施肥管理方式的响应 |
| 5.1.4 苹果树各器官间肥料氮素分配规律 |
| 5.2 蓄水坑灌下苹果树水氮利用效率分析 |
| 5.2.1 苹果树叶片瞬时水分利用效率分析 |
| 5.2.2 基于产量的水分利用效率分析 |
| 5.2.3 苹果树氮肥农学利用效率分析 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 作物肥料氮素的吸收分配策略 |
| 5.3.2 水氮施用对水氮利用效率的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 蓄水坑灌下苹果树生长预测模型研究 |
| 6.1 人工神经网络及粒子算法基础理论 |
| 6.1.1 人工神经网络 |
| 6.1.2 粒子群算法 |
| 6.2 数据预处理方法及模型设计 |
| 6.2.1 数据的预处理方法 |
| 6.2.2 模型结构设计 |
| 6.3 蓄水坑灌下苹果树根系生长预测模型 |
| 6.3.1 数据集的建立 |
| 6.3.2 参数的选取 |
| 6.3.3 模拟结果与分析 |
| 6.4 蓄水坑灌下苹果树叶片光合速率预测模型 |
| 6.4.1 数据集的建立 |
| 6.4.2 模型参数的选取 |
| 6.4.3 模型模拟结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）养分专家系统指导河北梨园优化施肥的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 梨产业现状及发展趋势 |
| 1.1.1 世界梨产业现状 |
| 1.1.2 我国梨产业现状 |
| 1.2 梨的营养特征 |
| 1.2.1 梨的营养特性 |
| 1.2.2 梨的氮磷钾养分需求特征 |
| 1.3 我国梨施肥现状 |
| 1.3.1 我国梨肥料施用现状 |
| 1.3.2 我国梨园过量施肥及环境问题 |
| 1.4 梨树科学优化施肥 |
| 第2章 引言 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 研究目标 |
| 2.4 研究路线 |
| 第3章 基于产量反应和农学效率的梨养分专家系统 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 数据来源 |
| 3.1.2 分析方法 |
| 3.2 梨养分需求特征参数 |
| 3.2.1 养分含量与吸收量 |
| 3.2.2 梨养分内在效率和吨果养分吸收 |
| 3.2.3 梨养分最佳需求量估算 |
| 3.2.4 梨果实养分最佳移走量估算 |
| 3.3 梨可获得产量、产量差和产量反应 |
| 3.3.1 可获得产量与产量差 |
| 3.3.2 产量反应 |
| 3.3.3 梨相对产量与产量反应系数 |
| 3.4 梨园土壤养分供应、产量反应和农学效率的关系 |
| 3.4.1 土壤基础养分供应 |
| 3.4.2 农学效率与产量反应的关系 |
| 3.5 梨养分利用率特征 |
| 3.6 梨树推荐施肥模型与专家系统构建 |
| 3.6.1 施肥量的确定 |
| 3.6.2 施肥时间的确定 |
| 3.6.3 梨养分专家系统 |
| 3.7 讨论 |
| 3.8 小结 |
| 第4章 梨养分专家系统与优化施肥处理的田间验证 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验地概况 |
| 4.1.2 试验设计 |
| 4.1.3 样品采集与测定 |
| 4.1.4 统计分析 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 不同优化施肥处理对果实产量和经济效益的影响 |
| 4.2.2 不同优化施肥处理对果实和叶片养分影响 |
| 4.2.3 不同优化施肥处理的土壤pH和氮磷钾养分变化 |
| 4.2.4 不同优化施肥处理对梨果实品质的影响 |
| 4.2.5 不同优化施肥处理对肥料利用率的影响 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 基于养分专家系统不同氮水平的田间验证 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验地概况 |
| 5.1.2 试验设计 |
| 5.1.3 样品的采集与测定 |
| 5.1.4 统计分析 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 氮肥用量对果实产量和经济效益的影响 |
| 5.2.2 氮肥用量对梨树的叶片和果实养分吸收的影响 |
| 5.2.3 氮肥用量对土壤养分的影响 |
| 5.2.4 氮肥用量对梨果实品质的影响 |
| 5.2.5 氮肥的利用效率 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 主要成果及参研课题 |
（4）小区和流域尺度氮磷流失的年际变化特征 ——以三峡库区紫色土为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 农田氮磷流失途径及影响因素研究进展 |
| 1.1.1 农业面源污染的概述 |
| 1.1.2 氮磷流失的途径 |
| 1.1.3 氮磷流失的影响因素 |
| 1.2 不同尺度下农田氮磷流失研究 |
| 1.2.1 径流小区尺度下氮磷流失 |
| 1.2.2 田块尺度下氮磷流失 |
| 1.2.3 小流域尺度下氮磷流失 |
| 1.3 秸秆和生物炭还田对氮磷流失和土壤养分的影响 |
| 1.3.1 秸秆还田对氮磷流失和土壤养分的影响 |
| 1.3.2 生物炭对氮磷流失和土壤养分的影响 |
| 1.4 三峡库区农田氮磷流失研究现状 |
| 1.4.1 三峡库区水体污染现状 |
| 1.4.2 三峡库区小流域农业面源污染研究 |
| 1.5 小结 |
| 第2章 绪论 |
| 2.1 研究背景及意义 |
| 2.2 研究目标 |
| 2.3 技术路线 |
| 2.4 材料与方法 |
| 2.4.1 研究区概况 |
| 2.4.2 试验设计与处理 |
| 2.4.3 采样与分析方法 |
| 2.5 数据处理 |
| 第3章 紫色土旱坡地小区尺度下氮素流失年际变化特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 不同施肥处理对小区产流产沙的影响 |
| 3.2.2 不同施肥处理下土壤铵态氮流失年际变化 |
| 3.2.3 不同施肥处理对土壤硝态氮流失年际变化 |
| 3.2.4 不同施肥处理对颗粒态氮流失年际变化 |
| 3.2.5 不同施肥处理下全氮浓度流失年际变化 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 紫色土旱坡地小区尺度磷素流失年际变化特征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 不同施肥处理下土壤正磷酸盐流失年际变化 |
| 4.2.2 不同施肥处理下土壤颗粒态磷流失年际变化 |
| 4.2.3 不同施肥处理下土壤全磷流失年际变化 |
| 4.2.4 不同施肥处理下各形态磷流失通量年际变化 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 小区尺度不同施肥处理对作物产量和土壤养分影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果分析 |
| 5.2.1 不同施肥处理对作物产量和肥料农学利用率的影响 |
| 5.2.2 不同施肥处理对土壤氮素的影响 |
| 5.2.3 不同施肥处理对土壤磷素的影响 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 石盘丘小流域氮磷流失年际变化特征 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 结果分析 |
| 6.2.1 小流域氮、磷形态流失年际变化 |
| 6.2.2 小流域氮、磷流失通量年际变化 |
| 6.3 讨论 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间所发表的文章 |
（5）陇东旱塬黑垆土长期施肥对春玉米-冬小麦轮作产量、土壤质量及微生物的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| SUMMARY |
| 缩略词表 |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 国内外长期肥料定位试验 |
| 1.2 长期肥料定位试验的产量和水肥效应 |
| 1.3 长期肥料定位试验的土壤质量特征及综合评价 |
| 1.4 长期肥料定位试验的土壤微生物特征 |
| 1.5 长期肥料定位试验的作物生长模型模拟 |
| 1.6 小结 |
| 第二章 研究内容与方法 |
| 2.1 科学问题 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 技术路线 |
| 2.4 研究方法 |
| 2.4.1 试验地概况 |
| 2.4.2 试验设计 |
| 2.4.3 试验管理 |
| 2.4.4 样品采集与指标分析 |
| 2.4.5 数据处理与统计分析 |
| 第三章 长期施肥对作物产量和水肥利用效率的影响 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 测定指标与方法 |
| 3.1.2 数据统计分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 降雨年型对不同处理冬小麦和春玉米产量的影响 |
| 3.2.2 不同降雨年型作物产量的稳定性和可持续性 |
| 3.2.3 不同降雨年型下的肥料贡献率 |
| 3.2.4 不同降雨年型下的降水利用效率 |
| 3.2.5 不同降雨年型下的水分利用效率 |
| 3.2.6 降雨量、施肥量与产量的关系 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 长期施肥下的产量及其稳定性与可持续性 |
| 3.3.2 长期施肥不同降雨年型下的肥料贡献率、降水利用效率和水分利用效率 |
| 3.3.3 施肥、降雨和产量的关系 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 冬小麦土壤基础地力及其贡献率演变特征分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 气象数据 |
| 4.1.2 土壤数据 |
| 4.1.3 作物田间管理数据 |
| 4.1.4 作物模型验证与评价 |
| 4.1.5 土壤基础地力模拟(BSP) |
| 4.1.6 土壤基础地力贡献率计算 |
| 4.1.7 数据统计分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 DSSAT模型冬小麦品种参数调试和验证 |
| 4.2.2 不同施肥处理下的土壤基础地力演变 |
| 4.2.3 不同施肥处理下的土壤基础地力贡献率演变 |
| 4.2.4 不同施肥处理下土壤基础地力贡献率与土壤肥力因子的关系 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 基于DSSAT模型模拟土壤基础地力的准确性 |
| 4.3.2 长期施肥对土壤基础地力的影响 |
| 4.3.3 土壤肥力因子对土壤基础地力贡献率的影响 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 长期施肥对土壤质量的影响及其综合评价 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 指标测定与方法 |
| 5.1.2 土壤质量综合评价 |
| 5.1.3 数据统计分析 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 长期施肥对土壤物理性质的影响 |
| 5.2.2 长期施肥对土壤化学性质的影响 |
| 5.2.3 长期施肥对土壤生物学性质的影响 |
| 5.2.4 土壤质量综合评价 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 土壤物理、化学和生物学性状的长期施肥效应 |
| 5.3.2 基于最小数据集的土壤质量评价方法 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 长期施肥对土壤微生物及氨氧化菌多样性的影响 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 土壤样品采集与处理 |
| 6.1.2 高通量测序和生物信息分析 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 长期施肥土壤细菌群落多样性特征及其影响因素 |
| 6.2.2 长期施肥土壤古菌群落多样性特征及其影响因素 |
| 6.2.3 长期施肥对旱地黑垆土氨氧化菌多样性的影响 |
| 6.3 讨论 |
| 6.3.1 长期施肥对土壤细菌的影响 |
| 6.3.2 长期施肥对土壤古菌的影响 |
| 6.3.3 长期施肥对土壤氨氧化菌的影响 |
| 6.4 结论 |
| 第七章 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 在读期间发表论文和项目研究 |
| 导师简介 |
（6）基于叶片颜色特征的毛竹林营养诊断研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 植物营养诊断 |
| 1.2 叶绿素含量与氮素营养诊断 |
| 1.3 植株叶绿素无损诊断技术 |
| 1.3.1 基于叶绿素仪的营养诊断法 |
| 1.3.2 基于光谱信息的营养诊断法 |
| 1.3.3 基于数字图像处理技术的营养诊断法 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.5 研究内容和技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 毛竹叶片颜色特征提取 |
| 2.1 颜色系统简介 |
| 2.1.1 RGB颜色系统 |
| 2.1.2 HSV颜色系统 |
| 2.2 图像拍摄 |
| 2.2.2 拍摄器材 |
| 2.2.3 图像拍摄 |
| 2.3 图像预处理 |
| 2.3.1 图像分割 |
| 2.3.2 二值化 |
| 2.3.3 形态学处理 |
| 2.4 颜色系统下的颜色特征参数选取 |
| 2.5 小结与讨论 |
| 2.5.1 讨论 |
| 2.5.2 小结 |
| 3 毛竹叶片叶绿素含量模型构建与验证 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验地概况 |
| 3.1.2 毛竹叶片颜色参数获取 |
| 3.1.3 毛竹叶片叶绿素含量测定 |
| 3.1.4 数据处理 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 颜色特征参数与叶绿素含量的相关性 |
| 3.2.2 叶绿素含量一元线性回归模型构建 |
| 3.2.3 叶绿素含量多元线性回归模型构建 |
| 3.2.4 叶绿素含量模型的择优筛选 |
| 3.2.5 叶绿含量模型验证 |
| 3.3 小结与讨论 |
| 3.3.1 讨论 |
| 3.3.2 小结 |
| 4 毛竹林不同营养水平的判别模型构建及验证应用 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.2 试验设计 |
| 4.1.3 毛竹林叶片选取 |
| 4.1.4 数据处理 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 逐步判别结果分析 |
| 4.2.2 数据集的检验结果分析 |
| 4.2.3 分类函数的建立 |
| 4.2.4 模型验证与应用 |
| 4.3 讨论与小结 |
| 4.3.1 讨论 |
| 4.3.2 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（7）高地隙变量配混施肥装置仿真优化与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 中耕追肥机械的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容与方法 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 颗粒肥料离散元仿真摩擦因数标定方法研究 |
| 2.1 颗粒肥料与施肥管物性参数 |
| 2.2 颗粒肥料休止角测定方法 |
| 2.3 基于EDEM软件颗粒肥料Plackett-Burman多因素显着性筛选试验 |
| 2.3.1 建立仿真模型 |
| 2.3.2 Plackett-Burman多因素显着性筛选试验设计 |
| 2.4 肥料颗粒摩擦因数标定 |
| 2.4.1 尿素颗粒与PVC间静摩擦因数标定 |
| 2.4.2 尿素颗粒间静摩擦因数标定 |
| 2.4.3 颗粒间滚动摩擦因数标定 |
| 2.4.4 颗粒与PVC材料间滚动摩擦因数标定 |
| 2.4.5 不同含水率下标定结果验证试验 |
| 2.5 磷酸二铵和硫酸钾摩擦因数标定 |
| 2.5.1 磷酸二铵摩擦因数标定 |
| 2.5.2 硫酸钾摩擦因数标定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于EDEM-Fluent耦合的颗粒肥料悬浮速度测定试验 |
| 3.1 试验材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.2 肥料颗粒悬浮速度理论计算与数值模拟 |
| 3.2.1 理论计算 |
| 3.2.2 数值模拟 |
| 3.3 肥料颗粒悬浮速度测定试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于离散元法的气力变量配比施肥装置仿真优化与试验 |
| 4.1 气力变量配比施肥装置结构与工作原理 |
| 4.2 关键部件结构设计 |
| 4.2.1 肥箱容积的确定 |
| 4.2.2 风送输肥管设计 |
| 4.3 基于EDEM软件的肥料混合仿真试验 |
| 4.3.1 试验材料物性参数 |
| 4.3.2 试验模型建立 |
| 4.3.3 仿真试验及结果分析 |
| 4.4 基于EDEM-Fluent耦合的气力施肥仿真试验 |
| 4.4.1 仿真模型建立 |
| 4.4.2 不同输送气速仿真试验结果 |
| 4.5 排肥器标定与田间试验 |
| 4.5.1 肥料在不同排肥轴转速下的排肥量测定 |
| 4.5.2 田间试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 颗粒肥料质量流量传感器的设计与试验 |
| 5.1 颗粒肥料质量流量传感器的设计 |
| 5.2 颗粒肥料质量流量与对应的感应电流值标定 |
| 5.2.1 搭建排肥试验台 |
| 5.2.2 标定试验 |
| 5.3 试验及结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 气力集排式配混施肥装置设计与试验 |
| 6.1 气力集排式配混施肥装置结构与工作原理 |
| 6.2 肥料分配器的设计 |
| 6.2.1 肥料分配器结构及工作原理 |
| 6.2.2 肥料分配器结构参数 |
| 6.2.3 肥料分配器气固耦合仿真 |
| 6.2.3.1 肥料分配器排肥口倾角耦合仿真结果 |
| 6.2.3.2 90o弯曲施肥管中颗粒运动规律 |
| 6.3 抛送式混肥器的设计 |
| 6.3.1 抛送式混肥器结构参数 |
| 6.3.2 抛送式混肥器颗粒运动仿真 |
| 6.3.3 抛送式混肥器流场仿真 |
| 6.4 田间试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 导师及作者简介 |
| 1. 导师简介 |
| 2. 作者简介 |
| 致谢 |
（8）长期不同施肥下潮土有效磷对磷盈亏的响应关系及差异机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 土壤有效磷的演变 |
| 1.2.2 土壤磷盈亏的演变 |
| 1.2.3 土壤有效磷对磷盈亏的响应(土壤有效磷效率) |
| 1.2.4 土壤有效磷效率的影响因素 |
| 1.3 本研究切入点 |
| 第二章 研究内容与方法 |
| 2.1 研究内容与目的 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 材料与方法 |
| 2.3.1 长期定位试验概况 |
| 2.3.2 实验设计 |
| 2.3.3 土壤样品的测定 |
| 2.3.4 数据处理与统计方法 |
| 第三章 长期施肥郑州潮土有效磷对磷盈亏的响应 |
| 3.1 长期不同施肥下土壤有效磷含量的变化规律 |
| 3.2 长期不同施肥下土壤累积磷盈亏的变化规律 |
| 3.3 长期不同施肥下土壤有效磷对磷盈亏的响应(土壤有效磷效率)差异 |
| 3.4 长期不同施肥下作物产量的变化规律 |
| 3.5 相关土壤性质 |
| 3.5.1 全磷(TP) |
| 3.5.2 磷活化系数(PAC) |
| 3.5.3 土壤有机质(SOM) |
| 3.5.4 土壤pH |
| 3.6 土壤有效磷效率与相关土壤性质的关系 |
| 3.7 讨论 |
| 3.7.1 潮土累积磷与作物产量 |
| 3.7.2 潮土有效磷效率 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 潮土吸附-解吸特征对土壤有效磷效率的影响 |
| 4.1 长期不同施肥潮土磷吸附特征的变化 |
| 4.1.1 最大吸磷量(Qm) |
| 4.1.2 吸附能常数(K) |
| 4.1.3 最大缓冲容量(MBC) |
| 4.1.4 磷吸附饱和度(DPS) |
| 4.2 长期不同施肥潮土磷解吸特征的变化 |
| 4.3 相关土壤性质的变化 |
| 4.4 土壤磷吸附-解吸特征参数与土壤有效磷效率、土壤性质的关系 |
| 4.5 讨论 |
| 4.5.1 长期不同施肥对土壤磷吸附-解吸特征的影响 |
| 4.5.2 土壤磷吸附-解吸特征与土壤有效磷效率、土壤性质的关系 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 潮土磷形态对土壤有效磷效率的影响 |
| 5.1 Hedley法得到的土壤各活性磷含量 |
| 5.1.1 无机磷含量 |
| 5.1.2 有机态磷含量 |
| 5.1.3 不同活性磷含量及其比例 |
| 5.2 蒋柏藩-顾益初方法土壤无机磷形态 |
| 5.2.1 无机磷形态 |
| 5.2.2 各形态无机磷及其比例 |
| 5.3 核磁共振(~(31)P-NMR)土壤磷形态 |
| 5.4 同步辐射(XANES)土壤磷形态 |
| 5.5 磷分级方法的相互验证 |
| 5.6 土壤磷形态与土壤有效磷效率、土壤性质的关系 |
| 5.7 讨论 |
| 5.7.1 不同处理磷形态的差异 |
| 5.7.2 长期施肥不同时间磷形态的变化 |
| 5.8 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 存在问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（9）萝卜养分推荐方法与氮素限量研究（论文提纲范文）
| 附件 |
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 基于土壤养分的推荐施肥方法 |
| 1.2.2 基于作物的推荐施肥方法 |
| 1.2.3 氮素施用限量的确定 |
| 1.2.4 DNDC模型在氮素管理中的应用 |
| 1.3 本文研究契机与总体思路 |
| 1.3.1 研究契机 |
| 1.3.2 总体思路 |
| 第二章 萝卜养分需求特征参数 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 数据来源 |
| 2.2.2 QUEFTS模型改进 |
| 2.2.3 QUEFTS模型田间验证 |
| 2.2.4 样品采集与养分测定 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 萝卜养分吸收特征 |
| 2.3.2 萝卜养分内在效率与养分内在效率倒数 |
| 2.3.3 QUEFTS模型参数确定 |
| 2.3.4 萝卜最佳养分需求估算 |
| 2.3.5 QUEFTS模型田间验证 |
| 2.4 讨论 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于产量反应和农学效率的萝卜推荐施肥方法建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 数据来源 |
| 3.2.2 分析方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 土壤基础养分供应 |
| 3.3.2 产量反应和相对产量 |
| 3.3.3 农学效率 |
| 3.3.4 产量反应和土壤基础养分供应关系 |
| 3.3.5 产量反应和相对产量关系 |
| 3.3.6 产量反应和农学效率关系 |
| 3.3.7 产量反应的确定 |
| 3.3.8 施肥模型的建立 |
| 3.3.9 萝卜养分专家系统 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 萝卜养分专家系统田间验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验地点 |
| 4.2.2 试验设计 |
| 4.2.3 样品采集及养分测定 |
| 4.2.4 统计分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 施肥量 |
| 4.3.2 萝卜产量和经济效益 |
| 4.3.3 氮磷钾养分吸收与表观平衡 |
| 4.3.4 氮素表观损失 |
| 4.3.5 肥料利用率 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 萝卜氮素施用限量的DNDC模型模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 试验地点 |
| 5.2.2 试验设计 |
| 5.2.3 样品采集及测定 |
| 5.2.4 DNDC模型模拟 |
| 5.2.5 模型性能评价指标 |
| 5.2.6 敏感性分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 萝卜产量和生物量模拟 |
| 5.3.2 植株氮素吸收量模拟 |
| 5.3.3 土壤温度和土壤水分模拟 |
| 5.3.4 淋溶水量模拟 |
| 5.3.5 硝态氮淋失量模拟 |
| 5.3.6 不同管理措施的敏感性分析 |
| 5.3.7 氮肥农学和环境阈值确定 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 全文结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（10）基于深度学习的甜瓜氮营养诊断与需求预测模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 甜瓜生产现状 |
| 1.2 环境因子对温室网纹甜瓜生长和品质的影响研究进展 |
| 1.2.1 温度、光照、水肥和气体环境因子对温室网纹甜瓜生长和品质的影响 |
| 1.2.2 矿质元素对温室网纹甜瓜生长和品质的影响 |
| 1.3 植物氮营养诊断技术研究进展 |
| 1.3.1 传统氮营养诊断技术 |
| 1.3.2 无损氮营养诊断技术 |
| 1.4 人工智能技术在农业植物科学领域的应用研究进展 |
| 1.4.1 机器学习在农业植物科学领域的应用研究进展 |
| 1.4.2 深度学习在农业科学领域的应用研究进展 |
| 1.5 作物氮吸收和利用模型研究进展 |
| 1.5.1 作物模型 |
| 1.5.2 作物氮吸收和利用模型 |
| 1.6 研究目的、意义和技术路线 |
| 1.6.1 研究目的与意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 技术路线图 |
| 第二章 氮素水平对温室网纹甜瓜生长过程和品质的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 试验设计 |
| 2.2.2 测定项目与方法 |
| 2.2.3 数据分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 氮素对温室网纹甜瓜地上部生物量的影响 |
| 2.3.2 氮素对温室网纹甜瓜氮浓度的影响 |
| 2.3.3 氮素对温室网纹甜瓜硝态氮含量的影响 |
| 2.3.4 氮素对温室网纹甜瓜果实可溶性糖含量的影响 |
| 2.3.5 氮素对温室网纹甜瓜果实有机酸含量的影响 |
| 2.3.6 氮素对温室网纹甜瓜果实可溶性蛋白含量的影响 |
| 2.3.7 氮素对温室网纹甜瓜果实可溶性固形物含量的影响 |
| 2.3.8 氮素对温室网纹甜瓜果实维生素C含量的影响 |
| 2.4 讨论与结论 |
| 2.4.1 讨论 |
| 2.4.2 结论 |
| 第三章 基于深度学习的温室网纹甜瓜氮营养诊断模型构建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验设计 |
| 3.2.2 数据获取 |
| 3.2.3 机器学习模型构建 |
| 3.2.4 深度学习模型构建 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 基于机器学习的氮营养诊断模型模拟分析 |
| 3.3.2 基于卷积神经网络的氮营养诊断模型模拟分析 |
| 3.3.3 基于深度卷积神经网络的氮营养诊断模型模拟分析 |
| 3.3.4 基于深度卷积神经网络和长短期记忆神经网络的氮营养诊断模型模拟分析 |
| 3.4 讨论与结论 |
| 3.4.1 讨论 |
| 3.4.2 结论 |
| 第四章 温室网纹甜瓜临界氮浓度、氮素吸收和氮营养指数模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验设计 |
| 4.2.2 地上部生物量和氮浓度测定 |
| 4.2.3 数据分析 |
| 4.2.4 模型描述 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 临界氮浓度稀释曲线模型与氮吸收模型的建立 |
| 4.3.2 基于临界氮浓度的网纹甜瓜氮素营养状况分析 |
| 4.4 讨论与结论 |
| 4.4.1 讨论 |
| 4.4.2 结论 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 创新点与特色 |
| 5.3 展望 |
| 5.3.1 不足之处 |
| 5.3.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、当代植物营养与施肥技术的计算机模拟研究及展望（论文参考文献）
- [1]有效积温与夏玉米生长发育和氮磷钾积累定量化研究[D]. 陈杨. 中国农业科学院, 2021
- [2]蓄水坑灌氮肥管理方式对果园氮素分布利用及果树生长的影响[D]. 程奇云. 太原理工大学, 2021
- [3]养分专家系统指导河北梨园优化施肥的研究[D]. 许晨阳. 西南大学, 2021
- [4]小区和流域尺度氮磷流失的年际变化特征 ——以三峡库区紫色土为例[D]. 朱浩宇. 西南大学, 2021
- [5]陇东旱塬黑垆土长期施肥对春玉米-冬小麦轮作产量、土壤质量及微生物的影响[D]. 王婷. 甘肃农业大学, 2020(01)
- [6]基于叶片颜色特征的毛竹林营养诊断研究[D]. 邓莹. 浙江农林大学, 2021(07)
- [7]高地隙变量配混施肥装置仿真优化与试验研究[D]. 温翔宇. 吉林大学, 2020(01)
- [8]长期不同施肥下潮土有效磷对磷盈亏的响应关系及差异机制[D]. 张微微. 中国农业科学院, 2020
- [9]萝卜养分推荐方法与氮素限量研究[D]. 张佳佳. 中国农业科学院, 2020(01)
- [10]基于深度学习的甜瓜氮营养诊断与需求预测模型研究[D]. 李达仁. 上海交通大学, 2020(01)